Ngày nay, tòa thành này vẫn còn tồn tại ở trung tâm thị xã Sơn Tây, Hà Nội và trở một di tích lịch sử và kiến trúc quân sự.

Thành được xây dựng năm 1822 triều vua Minh Mạng nhà Nguyễn, tại thủ phủ của trấn Sơn Tây (sau là tỉnh Sơn Tây). Thành cổ này, trong khoảng thập kỷ 70 - 80 của thế kỷ 19, là một trung tâm phòng bị kháng chiến chống Pháp của quan lại triều đình nhà Nguyễn (với những nhân vật lãnh đạo như: Hoàng Kế Viêm, Lưu Vĩnh Phúc,...) giữa hai cuộc xâm lược Bắc kỳ lần thứ nhất (1872) và lần thứ hai (1883) của Pháp. Thành thất thủ vào tay quân Pháp ngày 16 Tháng Chạp năm 1883.

Ngày nay, tòa thành này vẫn còn tồn tại ở trung tâm thị xã Sơn Tây, Hà Nội và trở một di tích lịch sử và kiến trúc quân sự.

Thành cổ Sơn Tây được kiến trúc theo kiểu Vauban (kiểu công trình quân sự lấy theo tên kỹ sư Vauban người Pháp), tường thành bằng đá ong chạy theo đường gãy khúc, nhưng tổng thể có hình vuông, mỗi cạch dài khoảng 400 m, diện tích khoảng 16 ha, chiều cao tường thành khoảng 5 m. Ngoài thành là hào nước sâu 3 m, rộng tới 20 m và dài khoảng 1.795 m, được nối ra sông Tích Giang tại góc thành phía Tây Nam (bởi cống Ba Quân), bốn mặt thành có các cổng vòm bằng gạch. Thành nằm giữa thị xã Sơn Tây, trên phần đất của hai làng cổ là Thuần Nghệ và Mai Trai, cách trung tâm Hà Nội khoảng 42 km. Thành có 4 cửa quay ra các hướng Bắc (chính xác là hướng Bắc Đông Bắc), Nam, Tây, Đông, và lần lượt có tên là: cửa Hậu, cửa Tiền, cửa Hữu, cửa Tả. Hai cửa chính là cửa Tiền và cửa Hậu, có cầu bắc qua hào nước, dẫn vào cổng thành. Trục kiến trúc chính của thành là trục nối hai cửa Tiền và Hậu, theo hướng Bắc Đông Bắc - Nam Tây Nam. Cửa Tiền nhìn ra phố Quang Trung. Cửa Hậu hướng ra phố Lê Lợi (nơi đặt trụ sở Ủy ban Nhân dân thị xã Sơn Tây), thẳng tới bờ sông Hồng. Cửa Tả nhìn ra chợ Nghệ (phố Phùng Khắc Khoan). Cửa Hữu hướng ra phố Trần Hưng Đạo (Đệ Nhị cũ), phố này nối với phố Ngô Quyền, chạy thẳng lên làng cổ Đường Lâm (theo đường quốc lộ 32). Trong thành có các hạng mục kiến trúc: cột cờ (tức vọng lâu) cao 18m, vọng cung, điện Kính Thiên, hai ao sen (còn gọi là giếng Tả và giếng Hữu) phía trước khu nghi lễ (Đoan Môn, sân chầu, điện Kính Thiên), gần với cửa Tiền. Điện Kính Thiên ở đây từng là tòa nhà 5 gian, tám mái chồng diêm, nằm khoảng chính giữa thành, là nơi làm việc của các vua nhà Nguyễn mỗi khi tuần du xứ Đoài của Bắc Kỳ. Cửa Hữu quay ra hướng Tây Tây Bắc là hiện còn nguyên vẹn nhất. Cửa Tiền cũng còn tương đối nguyên vẹn, nhưng hai cửa Tả, Hậu thì bị đổ nát mất riêng cửa Hậu thì được xây lại mới bằng đá ong.